微显投影显示系统图像质量分析与测量方法研究

摘要

从微显投影显示的优势分析来看，微显投影显示仍是目前实现大屏幕显示的理想之选。显示图像质量是体现显示设备性能的一个重要指标，主要由清晰度和颜色再现能力这两方面决定。本论文围绕清晰度和颜色再现能力这两方面，深入分析和研究了微显投影显示的图像质量及评价方法。 对清晰度方面，分两部分进行分析，首先比较分析了评价投影镜头成像质量的方法：1)提出了适合生产中使用的主观调制度对比检测方法，并制作了专用的适合于生产中使用的鉴别率测量仪器；2)提出镜头调制传递函数矩形光栅测量方法。其次，用傅立叶变换理论的方法分析了显示系统的清晰度特性，即采用移动CCD的方法测量了系统调制传递函数。并对投影镜头和显示系统的清晰度特性进行了比较。 对颜色再现方面，根据色度学颜色再现理论，分析色域、基准白色、亮度特性曲线和颜色均匀性是影响颜色特性的四大要素，从这四个方面出发，比较分析了典型微显投影显示：三片式LCD与单片式DLP的图像颜色质量。从色域、基准白色、颜色均匀性而言，DLP的颜色再现质量优于LCD的颜色再现质量。提出了改进LCD图像质量的方法并进行了定量计算。定量的分析了DLP色轮中心波长漂移对色域的影响，以及对比度对DLP、LCD再现色域的影响。分析了影响显示图像亮度特性曲线的因素和评估方法，以及目前描述和校准亮度特性曲线的方法，提出了未来显示图像亮度特性曲线校准方向。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1研究背景

1.2投影显示图像质量评估研究现状

1.3问题提出

1.4章节安排

参考文献

第2章典型的微显投影显示光学系统简介

2.1三片式TFT-LCD投影显示光学系统

2.1.1液晶板工作原理

2.1.2照明系统

2.1.3分色系统

2.2单片式DLP投影显示光学系统

2.2.1 DMD

2.2.2色轮分色系统

2.3三片式LCOS投影显示光学系统

2.4小结

参考文献

第3章微显投影显示图像清晰度测量

3.1微显投影显示系统的图像清晰度

3.2投影物镜的成像性能评价

3.2.1常用的评价方法分析

3.2.2用主观对比调制度的方法评价投影物镜性能

3.2.3镜头调制伟递函数矩形光栅测量法评价镜头成像质量

3.3微显投影显示系统的清晰度评价

3.3.1基于傅立叶变换理论的光学传递函数

3.3.2测试结果

3.4小结

参考文献

第4章微显投影显示的色域、基准白及亮度特性曲线对颜色再现质量的影响

4.1颜色再现原理

4.1.1颜色再现的视觉机理

4.1.2颜色混合的原理

4.1.3颜色的度量

4.1.4色温、相关色温和标准光源

4.2微显投影显示颜色再现的色度学原理

4.3微显投影显示的色域与再现颜色质量

4.3.1色域及显示系统的色域覆盖率

4.3.2色域大小对再现颜色质量的影响

4.3.3 LCD与DLP显示的色域大小与颜色质量比较分析

4.3.4对比度对色域的影响

4.4微显投影显示的基准白色与再现图像质量

4.5微显投影显示的亮度特性曲线与再现颜色质量

4.5.1颜色再现的亮度特性传输基本原理

4.5.2对gamma值的影响因素

4.5.3设备的显色特性表述和校正方法

4.5.4亮度特性曲线效果的评估

4.6小结

参考文献

第5章微显投影显示颜色再现中颜色均匀性的分析和评估

5.1微显投影显示颜色均匀性分析

5.2微显投影显示颜色差异评价

5.2.1 CIE1931x-v色品图下的色差评价

5.2.2均匀色品图

5.2.3均匀色空间

5.3投影显示颜色均匀性测量

5.3.1单点测量方式

5.3.2同时多点测量方式

5.3.3 LCD与DLP显示的颜色均匀性比较

5.4颜色均匀性校正

5.5小结

参考文献

第6章总结与展望

硕士期间完成的学术论文

致谢